量化预定义时间控制器

故障下预定义收敛

在量化信号与执行器故障下仍能保证姿态跟踪误差在预设时间内收敛，且控制器信号有界、无切换奇异性。

Ju, Xiaozhe · Jing, Liang · Liu, Peng

ISA Transactions 2023

技术优势

无需性能函数

通过两个设计参数直接预定义收敛时间，避免了违反性能函数导致控制器突然失效的风险。

无切换奇异性

设计了无切换奇异避免层，保证控制信号有界，防止控制量发散。

降低通信负担

采用迟滞量化器对控制信号进行离散化，适应数字机载平台，减少数据传输量。

应用场景

• 航天器姿态控制：用于重型运载火箭等航天器在故障下的姿态稳定控制，保证在指定时间内恢复跟踪精度。
• 高超声速飞行器控制：在气动环境剧烈变化且传感器可能失效的高超声速飞行中，保证姿态误差在预设时间内收敛。
• 无人机飞行控制：用于无人机在通信受限和执行器故障下的姿态控制，通过量化信号降低机载通信负载。
• 工业机器人容错控制：为工业机器人提供容错控制律，在执行器故障时仍保证末端姿态误差在预设时间内收敛。